Мезо- и микромасштабные погодные процессы, такие как холодные воздушные массы (ХВМ) и ночное потепление (НП), оказывают значительное влияние на приземные температуры воздуха в горных регионах. Однако они часто игнорируются в традиционных статистических методах даунскейлинга, поскольку действуют в масштабах, меньших, чем разрешение типичных данных реанализа или выходных данных моделей. В этом исследовании разработана интерпретируемая структура на основе XGBoost, которая явно учитывает эти процессы для улучшения почасового даунскейлинга температуры данных реанализа ERA5. Используя данные наблюдений с 16 метеорологических станций, расположенных на территории площадью около 20 км² в зоне соревнований Чжанцзякоу зимних Олимпийских игр 2022 года в Пекине, в течение снежных сезонов 2017–2022 гг., авторы анализируют пространственную неоднородность температур на высоте 2 метра и соответствующие смещения ERA5, выявляя ключевые факторы, способствующие этим различиям. Оцениваются несколько схем даунскейлинга, сравнивается прямое прогнозирование температуры с моделированием на основе смещения и оценивается влияние предикторов, связанных с образованием ХВМ и НП (например, радиационное охлаждение, сдвиг ветра и адвекция температуры). Результаты показывают, что ХВМ и НП возникают примерно в 70% ночей, совпадая в 57% случаев. Модельные результаты на основе смещения неизменно превосходят прямые подходы к даунскейлингу, особенно при включении мезо- и микромасштабных предикторов. Наилучшая модель (схема D) снижает среднеквадратичную ошибку до 70% на горных вершинах, 40% в долинах и 49% на склонах по сравнению с исходными данными ERA5 и обеспечивает улучшение на 4–9% по сравнению с традиционными моделями XGBoost, основанными на смещении, в течение ХВМ и НП. Анализ SHAP улучшает интерпретируемость модельных результатов, связывая предикторы с лежащими в основе физическими процессами и количественно оценивая как направление, так и величину вклада каждого предиктора в выходные данные модели. Он показывает, что моделирование, основанное на смещении, снижает чрезмерную зависимость от температуры ERA5 на высоте 2 м, влияние которой заметно различается в дневное и ночное время. Используя данные наблюдений высокой плотности на станциях, модель явно учитывает мезо- и микромасштабные процессы; поскольку для её применения требуются только предикторы, полученные из ERA5, данная структура легко переносится на другие горные регионы. Данное исследование подчеёкивает важность учёта мезо- и микромасштабной динамики при масштабировании данных на основе машинного обучения и предлагает практические рекомендации по улучшению высокоточного прогнозирования температуры в условиях сложного рельефа.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-026-08253-6

Экстремальная городская жара представляет собой растущую угрозу для здоровья населения во всём мире, однако критически важная мера по охлаждению — светоотражающие «холодные» крыши — не обладает данными высокого разрешения, необходимыми для планирования на уровне зданий. Хотя спутниковые оценки альбедо доступны по всему миру, их низкое разрешение не позволяет определить отдельные крыши, что ограничивает целенаправленные меры по борьбе с изменением климата. В данной работе авторы показывают, что объединение свободно доступных 10-метровых изображений Sentinel-2 с данными спутников высокого разрешения позволяет создавать карты городского альбедо с разрешением 30 см. Этот подход сочетает в себе радиометрическую точность и глобальное покрытие Sentinel-2 с пространственной детализацией коммерческих изображений для создания полезных городских наборов данных. Метод, подтверждённый измерениями с помощью аэрофотосъёмки (среднеквадратичная ошибка = 0,04), позволяет определять альбедо на отдельных участках зданий в различных городских условиях. Анализ, проведённый в 12 городах мира, показывает, что приоритетное внедрение технологии «холодных крыш» в зданиях большой площади может снизить температуру в масштабах всего города до 0,5 °C. Эта работа подтверждает пригодность спутника Sentinel-2 для оценки альбедо в масштабе города и позволяет создавать карты альбедо крыш зданий в глобальном масштабе для поддержки целенаправленных мероприятий по внедрению технологии «холодных крыш».

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-026-73436-y

Атмосферные инверсии позволяют оценить потоки CO₂ на поверхности на основе наблюдаемых на месте молярных долей CO₂ в атмосфере или средних значений CO₂ в столбе атмосферы (XCO₂), полученных со спутников. В данной работе авторы представляют подробную оценку 14 атмосферных инверсий CO₂, включённых в Глобальный углеродный бюджет (GCB2024). Они разработали инструменты для дальнейшей оценки и использования этих инверсий в глобальных и региональных исследованиях углеродного цикла, включая GCB и инициативу REgional Carbon Cycle Assessment and Processes (RECCAP2). Было показано, что глобальная скорость роста атмосферной концентрации CO₂ и её межгодовая изменчивость хорошо воспроизводятся всеми инверсиями. В отличие от подхода «снизу вверх», инверсии предоставляют оценки потока углерода, непосредственно ограниченные наблюдениями. Полученные оценки глобального поглощения CO₂ за период 2015–2023 гг., усреднённые по ансамблю, составляют −1,41 ± 0,55 ПгС год⁻¹ для чистого поглощения на суше (включая выбросы, связанные с изменением землепользования) и в океане −2,97 ± 0,55 ПгС год⁻¹ (неопределённости указаны как ± 1σ по всем инверсиям; оценки включают корректировки на потоки ископаемого топлива и речные потоки). На региональном уровне авторы обнаружили значительный разброс оценок потоков между инверсиями в разных регионах и представили критерии и метрики для получения ограничений на соотношение потоков и наблюдений или для выбора ансамблей инверсий на основе независимых наблюдений. Кроме того, были использованы атмосферные инверсии для оценки темпов роста концентрации CO₂ в атмосфере. Показано, что коэффициент, используемый для преобразования годовых темпов роста, основанных на наблюдениях, в чистые потоки, изменяется со временем в результате атмосферного перемешивания. В заключение предложены рекомендации по использованию обратных результатов в глобальных и региональных исследованиях углеродного баланса, проводимых более широким сообществом исследователей углеродного цикла.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GB008779

Изменение климата имеет очень широкий экономический охват. Поэтому необходимы комплексные экономические подходы, однако существующие оценки остаются фрагментарными, неполными и крайне неопределёнными. Авторы разработали модель для гораздо более полной экономической оценки климатических рисков. Она была применена к Великобритании, которая служит тестовым примером благодаря наличию множества оценок, полученных с помощью моделей и экспертов. Предложенный подход обеспечивает оценки для каждого канала, количественно определяет климатическую и социально-экономическую неопределённость, детализирует данные по 406 локальным районам и, что особенно важно, включает в себя малоизученные последствия, такие как распространение ущерба из других регионов и неучтённые риски. Хотя нынешнее потепление приводит к потерям благосостояния, эквивалентным 2% валового внутреннего продукта (95%-ный доверительный интервал: 1–4%), ущерб быстро растёт в рамках базового сценария и достигает 10% валового внутреннего продукта (2–20%) к концу века. Демонстрируется половина ожидаемого общего ущерба, а наибольшая неопределённость связана с катастрофическими и неучтёнными рисками.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-026-02665-2

По мере усиления антропогенного изменения климата волны тепла становятся всё более распространёнными, интенсивными и масштабными, усиливая воздействие на инфраструктуру, экономику и здоровье. Однако последствия волн тепла, как материальные, так и для человека, не могут быть адекватно оценены только на основе их метеорологических характеристик. Для решения этой проблемы авторы предлагают новый индекс волн тепла (HWMId_pop), который объединяет данные о воздействии на население и метеорологические данные, обеспечивая их более точную характеристику. Волны тепла выявляются с использованием трёхмерной модели событий, которая рассматривает волны тепла как пространственно-временные события, выходящие за рамки традиционных, пространственно ограниченных определений. Авторы оценивают этот новый индекс, сравнивая его со смертностью от волн тепла, зарегистрированной в базе данных EM-DAT по стихийным бедствиям в Европе с 1975 по 2021 гг. Полученные результаты показывают, что HWMId_pop коррелирует с данными о смертности более тесно, чем традиционные индексы волн тепла. Также были проанализированы тенденции изменения нескольких широко используемых индексов аномальной жары в период с 1975 по 2024 гг. и было обнаружено, что предложенный индекс демонстрирует значительную тенденцию к росту. Подчёркивается, что увеличение численности населения, подверженного воздействию аномальной жары, обусловленное расширением пространственного распространения аномальных температур и ростом населения Европы, создаёт растущие риски для здоровья. Кроме того, авторы утверждают, что этот индекс может быть использован в качестве ориентира для восполнения пробелов в базах данных об аномальной жаре, таких как EM-DAT.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-026-04234-0

В докладе показано, что регион особенно уязвим к последствиям изменения климата.

Согласно данным Всемирной метеорологической организации, в прошлом году количество тепла, накопленного в океанах Азии, достигло рекордного уровня. С 1990-х годов в этом регионе оно резко возросло, что дестабилизирует океанические течения и морскую жизнь, а также приводит к повышению уровня моря.

В опубликованном ежегодном докладе «Состояние климата в Азии» говорится, что в 2025 году содержание тепла в океанах — количество тепла, накопленного на глубине до 700 метров, — будет примерно на 700 миллионов джоулей на квадратный метр выше, чем в среднем за период 1991–2020 гг.

Почти все океаны Азии, включая Индийский океан, западную часть Тихого океана, часть Северного Ледовитого океана и внутреннее Каспийское море, в прошлом году пережили периоды экстремальной жары, называемые морскими волнами тепла. Это вызывает тревогу, поскольку большая часть региона одновременно переживала волны тепла, говорит Джоди Раммер (Jodie Rummer), морской биолог из Университета Джеймса Кука в Таунсвилле, Австралия.

Уровень моря также достиг рекордных показателей, вызванных сочетанием потепления океана и таяния ледников, ледяных шапок и ледяных щитов. В прибрежных районах северной части Индийского океана, между Филиппинами и Японией, уровень моря поднялся быстрее, чем в среднем по миру.

Регион особенно чувствителен к повышению уровня моря из-за пассатов, дующих через Тихий океан из Америки, которые толкают более тёплые воды в сторону Азии, говорит Мэтью Ингланд (Matthew England), изучающий океанографию в Сиднейском университете Нового Южного Уэльса в Австралии. По мере накопления этой воды в западной части Тихого океана она повышает как температуру воды, так и уровень моря, говорит Ингланд.

«В докладе ясно показано, что азиатский регион является одним из наиболее уязвимых к изменению климата», — добавляет он.

Что нас ждёт?

Как утверждают авторы доклада, одним из главных факторов, повлиявших на климат в прошлом году, было явление Ла-Нинья. Во время таких явлений температура океана в Азии необычно высока, а пассаты особенно сильны, принося ещё больше тёплой воды в Азию.

Но ситуация меняется. Во вторник Австралийское метеорологическое бюро объявило о начале противоположного явления — Эль-Ниньо. Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) выпустило собственное предупреждение об Эль-Ниньо 11 июня. Во время Эль-Ниньо температура океана в Тихом океане выше обычного.

В Юго-Восточной Азии Эль-Ниньо приведёт к более засушливым условиям, вызывая засуху и увеличивая вероятность лесных пожаров, говорит Эндрю Кинг (Andrew King), климатолог из Мельбурнского университета в Австралии. По его словам, в совокупности последствия изменения климата и Эль-Ниньо могут привести к особенно экстремальным погодным явлениям в следующем году.

Экстремальные погодные явления

В докладе отмечается, что в прошлом году страны Азии пережили множество экстремальных погодных явлений, включая муссоны, тропические циклоны, жару и засуху.

Сезон муссонов принёс в Пакистан исключительно сильные дожди, вызвавшие наводнения, в результате которых погибло более 1000 человек. В Шри-Ланке, в результате экстремальных дождей, вызванных циклоном Дитва, за 24 часа выпало 10% от годового количества осадков. В регионе Макао в Китае за год произошло 14 тропических циклонов — это рекордное число за один год.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/d41586-026-01938-2

Ледниковый щит Гренландии является одним из основных факторов глобального повышения уровня моря, потеряв около 4900 Гт льда с 1992 года и уже добавив около 13 мм к среднему глобальному уровню моря. Даже без дальнейшего потепления его дальнейшее таяние обрекает нас на повышение уровня моря как минимум на 274 мм, а полное таяние в конечном итоге поднимет уровень моря примерно на 7 м. В этом обзоре авторы обобщают изменения поверхностного таяния ледникового щита Гренландии с 1500 по 2200 год нашей эры. С 1990-х годов поверхностное таяние быстро усиливалось примерно на 1% в год, что обусловлено региональным потеплением и изменениями атмосферной циркуляции, особенно усилением блокирования. С 2007 года произошло несколько беспрецедентных экстремальных событий таяния, продолжавшихся несколько дней, с рекордными случаями, такими как в июле 2012 года, затронувшими почти всю поверхность ледникового щита. Поглощённое коротковолновое излучение является основным фактором сезонного таяния, однако турбулентные тепловые потоки, облачные процессы и обратная связь с альбедо сильно влияют на изменчивость таяния в пространстве и времени. Климатические модели различаются в своем представлении этих процессов: прогнозируемое таяние и потеря массы поверхности различаются до двух раз между тремя различными современными региональными климатическими моделями даже при одинаковом воздействии внешних факторов. Несмотря на достижения в региональном климате и моделировании таяния в Гренландии, сохраняются ключевые неопределённости в количественной оценке экстремальных событий таяния и их факторов, удержания талой воды, процессов в фирне и связи между атмосферным воздействием и энергетическим балансом поверхности, что ограничивает уверенность в прогнозах. Для устранения этих пробелов необходимы расширенные наблюдения, улучшенное представление процессов в моделях и комплексное использование новых подходов, основанных на данных, для более точного определения будущего таяния и его вклада в повышение уровня моря.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-026-00800-3

Быстрые изменения в круговороте воды на суше и связанные с водой катастрофы, вызванные изменением климата, ставят под сомнение возможности дистанционного зондирования. Существующие модели, основанные на региональных эмпирических параметрах и многоэтапных рабочих процессах, не способны надёжно обрабатывать сложные и ускоренные циклы воды с высоким пространственно-временным разрешением. Увеличение сложности параметров для мелкомасштабного представления в различных наземных условиях становится непреодолимым препятствием. Для решения этих проблем авторы предлагают двунаправленные кодирующие представления из трансформеров для гидрологии (bidirectional encoder representations from transformers for hydrology, BERTH) — комплексную систему искусственного интеллекта для глобального мониторинга круговорота воды с разрешением 30 метров и в суточном масштабе, напрямую преобразующую данные дистанционного зондирования в эвапотранспирацию, осадки, влажность почвы и сток. В качестве преобразующей парадигмы для количественных наук о Земле, BERTH, обученная на глобальных наборах данных, точно отражает пространственно-временную динамику в различных условиях, превосходя по точности существующие геофизические модели. BERTH, воплощая синергетическую интеграцию искусственного интеллекта и дистанционного зондирования, предлагает революционную платформу, поддерживающую исследования нового поколения в области глобальных водных ресурсов и динамики земной системы.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aef3610

Сельское хозяйство обычно рассматривается как основной источник выбросов парниковых газов, однако оно также представляет собой одну из крупнейших управляемых человеком биологических систем, регулирующих обмен углерода между атмосферой и биосферой. В этом исследовании переоценивается роль глобального сельского хозяйства в наземном углеродном цикле путём количественной оценки валового поглощения CO₂ в процессе фотосинтеза сельскохозяйственными культурами, пастбищами и управляемыми лесами, а также путём оценки альтернативных путей развития сельского хозяйства до 2050 года. Используя данные FAOSTAT по 156 культурам, интегрированные с оценками ФАО для пастбищ и управляемых лесов, авторы подсчитали, что сельскохозяйственные системы поглотили приблизительно 47,64 Гт CO₂ в 2023 году, включая 21,87 Гт CO₂ только от сельскохозяйственных культур. Это валовое поглощение превышает текущие ежегодные антропогенные выбросы CO₂ и приближается к общим антропогенным выбросам парниковых газов, выраженным в эквиваленте CO₂. Однако бо́льшая часть усвоенного углерода впоследствии возвращается в атмосферу в результате дыхания, разложения, метаболизма скота, использования биомассы и потребления пищи. Поэтому валовое поглощение следует интерпретировать как показатель управляемого биогенного круговорота углерода, а не как показатель постоянного связывания углерода. Исторический анализ показывает, что ассимиляция CO₂ сельскохозяйственными культурами увеличилась с приблизительно 5,4 Гт CO₂ в 1961 году до 21,9 Гт CO₂ в 2023 году, что отражает совокупное воздействие технологического прогресса, повышения урожайности, интенсификации сельского хозяйства и расширения фотосинтетически активной биомассы. За тот же период сельскохозяйственная производительность росла гораздо быстрее, чем площади пахотных земель, сокращая площади, необходимые для удовлетворения растущего спроса на продовольствие, и тем самым ограничивая преобразование природных экосистем. Для изучения будущих прогнозов авторы разработали динамическую модель сценариев выбросов (ESSDM), основанную на сценариях систему учёта, оценивающую альтернативные пути производства с учётом прогнозируемого глобального спроса на продовольствие. Были рассмотрены три сценария: устойчивая интенсификация (УИ), умеренное расширение с устойчивой интенсификацией (УИИ) и органическое земледелие со значительным расширением пахотных земель (ОП). Моделирование выявило существенные расхождения между сценариями. К 2050 году прогнозируемые совокупные выбросы достигнут 163,51 Гт CO₂-экв в рамках УИ, 241,35 Гт CO₂-экв в рамках УИИ и 493,99 Гт CO₂-экв в рамках ОП. Заметно более высокие выбросы, связанные с ОП, в основном обусловлены более низкими средними урожаями и, как следствие, расширением пахотных земель (+52,45% по сравнению с 2023 годом), что приводит к значительным выбросам, связанным с изменением землепользования за счёт преобразования экосистем. В целом, результаты показывают, что климатические характеристики сельскохозяйственных систем зависят не только от прямых выбросов парниковых газов, но и от производительности, эффективности землепользования и их влияния на будущий спрос на землю. Анализ свидетельствует о том, что защита лесов и пастбищ от преобразования остаётся центральной климатической целью, и что устойчивая интенсификация является наиболее эффективным путём для согласования продовольственной безопасности с мерами по смягчению антропогенного изменения климата при рассмотренных предположениях. В более широком смысле, исследование предполагает, что при оценке альтернативных путей развития сельского хозяйства может быть полезно интегрировать данные об объёмах выбросов с информацией об управляемых потоках углерода и динамике землепользования.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-026-58182-x

Для решения проблемы изменения климата необходимы знания о его воздействии как на природу, так и на людей. В данном обзоре рассматриваются современные подходы к атрибуции воздействия изменения климата и потенциальные возможности использования этой информации. Обсуждается, как атрибуция воздействия выявляет движущие силы наблюдаемых изменений и событий, формирующих звенья в причинно-следственной цепочке от антропогенных выбросов парниковых газов и других факторов, влияющих на климат, до воздействия на природные и человеческие системы, опосредованного изменениями климата и погоды. Представлены различные подходы, использующие наблюдения и/или моделирование для оценки того, как мог бы развиваться мир без изменения климата. Кроме того, обсуждаются различные способы использования результатов атрибуции воздействия в обществе и то, как различные исследовательские подходы могут их поддерживать. В данном обзоре также выявляются сохраняющиеся пробелы в знаниях, требующие участия экспертов в области политики во всём мире. Например, будущие специализированные исследования могут позволить атрибуцию дополнительных воздействий и улучшить количественную оценку роли изменения климата по сравнению с другими факторами, в то время как расширение междисциплинарного сотрудничества и организации может обеспечить стандартизацию, способную улучшить сопоставимость и синтез данных. Ожидается, что решение оставшихся проблем поможет сообществу специалистов по анализу влияния климатических факторов получить целенаправленные ответы на чётко сформулированные вопросы, которые будут служить основой для разработки, внедрения и практической реализации климатической политики. 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-026-00798-8